DE1628394C3 - Flüssigkeitsring Verdichter - Google Patents

Description

sehen ihr und dem Flügelrad nur ein sehr kleiner Spalt verbleibt, bringt diese schmale gerade Kante oder Fase den Vorteil, daß die radial äußere Kontur der radial äußeren Begrenzungskante der Ausströmöffnung unabhängig von der Bearbeitung gleich bleibt. Ist diese Fase oder Kante nicht vorhanden, so muß man an die Guß- und Fertigungsgenauigkeit hohe Anforderungen stellen, ist sie vorhanden, kann man der Gießerei und der Fertigung die üblichen Toleranzen zubilligen. Es hat sich gezeigt, daß diese schmale gerade Kante bzw. Fase, die weniger als ein Millimeter Breite aufweisen sollte, keinen nachteiligen Einfluß hat.

Es sei noch erwähnt, daß die erfindungsgemäße Ausbildung der radial äußeren Begrenzung der Ausströmöffnung sich nicht unbedingt in Umfangsrichtung gesehen über die ganze Breite der Ausströmöffnung erstrecken muß. Es kann ausreichen, wenn sie sich über einen Teil der Ausströmöffnung erstreckt, insbesondere über den im Umlauf von den Flügeln zuerst erreichten Teil.

Zwar ist es bekannt (österreichische Patentschrift 69 274), bei einer Vielzahl kleiner öffnungen, die der eigentlichen Ausströmöffnung in Umlaufrichtung vorgeschaltet sind, die dem Flügelrad zugekehrten Kanten abzurunden; jedoch dient diese bekannte Ausführung dazu, den Abfluß des Mediums zu erleichtern, ohne den Rückfluß zu begünstigen. Bei der eigentlichen Ausströmöffnung ist eine solche Abrundung nicht vorgesehen. Da die bei der bekannten Ausführung durch die Abrundung erzielte Wirkung völlig anders ist als die erfindungsgemäß zu erzielende Wirkung, konnte die Erfindung durch die bekannte Ausführung nicht nahegelegt werden.

An Hand der Zeichnungen sei die Erfindung beispielsweise erläutert.

F i g. 1 zeigt eine Draufsicht auf die seitliche Begrenzungswand eines Flügelrades einer Flüssigkeitsring-Gaspumpe mit Ein- und Ausströmöffnungen für das Fördermedium;
F i g. 2 und F i g. 3 zeigen Schnitte gemäß Linie

ίο A/B nach Fig. 1.

In Fig. 1 ist das vor der Zeichenebene liegende Flügelrad mit der Nabe 4 und den Flügeln 5 strichpunktiert angedeutet. Das Fördermedium gelangt in die Flügelradzellen durch die Eintrittsöffnung 2 und verläßt die Flügelradzellen durch die seitlich vom Flügelrad angeordnete radial im Bereich der Radflügel liegende Ausströmöffnung 3. Beide öffnungen befinden sich in der seitlich vom Flügelrad angeordneten Wand 1.

Die radial äußere Begrenzungskante 3 α dieser Ausströmöffnung 3 ist, wie in den F i g. 2 und 3 deutlich dargestellt, mit einer Rundung bzw. Abschrägung 3 c versehen. Die Rundung bzw. Schrägung 3 c mündet dann schließlich ein in die senkrecht zur Ebene des Flügelrads laufende Kante 3 b der Ausströmöffnung.

Aus den F i g. 2 und 3 läßt sich deutlich die erwähnte schmale gerade Kante oder Fase 3 α ersehen, die an der radial äußeren Begrenzung der Ausströmöffnung 3 vor Beginn der Schrägung oder Rundung 3 c auf der dem Flügelrad zugewandten Seite vorgesehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 tisch den jeweiligen Betriebsbedingungen anpassen. Darüber hinaus hat es sich gezeigt, daß der optimale Patentansprüche: Verlauf der radial äußeren Begrenzung der Ausström öffnung für die verschiedenen Druckverhältnisse

1. Flüssigkeitsring-Verdichter mit mindestens 5 unterschiedlich ist.

einem Flügelrad, dessen Flügelzellenräume zu Bei hohem Druckverhältnis wird dem Verdichter einer eine Ausströmöffnung für das Förderme- sehr viel Betriebsflüssigkeit zugeführt, und es ist desdium und einen Teil der Betriebsflüssigkeit ent- halb notwendig, eine entsprechende Menge dieser haltenden Steuerscheibe hin offen sind, wobei die Betriebsflüssigkeit auf der Druckseite des Verdich-Ausströmöffnung seitlich des Flügelrades im Be- io ters durch die Ausströmöffnung zusammen mit dem reich der Flügel liegt, dadurch gekenn- geförderten Gas wieder auszustoßen. Dabei können zeichnet, daß die radial äußere Begrenzungs- an der äußeren, scharfen Begrenzungskante der Auskante (3 b) der Ausströmöffnung (3) an der dem Strömöffnung direkt neben dem Flügelrad extrem Flügelrad (4) zugekehrten Seite abgeschrägt oder hohe Strömungsgeschwindigkeiten entstehen, so daß abgerundet ist. . 15 hier örtlich Kavitation mit den bekannten schädli-

2. Flüssigkeitsring-Verdichter nach Anspruch 1 chen und zerstörenden Erscheinungen auftritt. Ferdadurch gekennzeichnet, daß an der radial äuße- ner kann es vorkommen, daß der Flüssigkeitsüberren Begrenzungskante (3 b) der Ausströmöffnung schuß nicht ausreichend durch die Ausströmöffnung (3) an der dem Flügelrad (4) zugekehrten Seite abgeführt wird, so daß es im Bereich der stärksten vor Beginn der Schrägung oder Rundung (3 c) 20 Kompression, dem sogenannten Scheitel, zu Flüssigeine schmale gerade Kante oder Fase (3 ä) ver- keitsstauung kommt, indem der Flüssigkeitsring bis läuft. an die Nabe herantritt. Diese Erscheinung führt zu

einem hohen Leistungsverlust des Verdichters in diesem Betriebsbereich und zu einer hohen Wellenbela- 35 stung, die sogar Wellenbruch verursachen kann.

Während also bei hohem Druckverhältnis eine

möglichst ungehinderte, leichte Abströmung des Überschusses der Betriebsflüssigkeit vorteilhaft ist, wünscht man sich bei geringerem Druckverhältnis, 30 daß aus der Ausströmöffnung möglichst wenig Flüssigkeit mit dem geförderten Gas ausströmt, da der

Die Erfindung bezieht sich auf einen Flüssigkeits- Pumpe in diesem Betriebsbereich nur relativ wenig ring-Verdichter mit mindestens einem Flügelrad, des- Betriebsflüssigkeit zugeführt wird und bei zu großem sen Flügelzellenräume zu einer eine Ausströmöff- Flüssigkeitsverlust durch die Ausströmöffnung die nung für das Fördermedium und einen Teil der Be- 35 Förderung beeinträchtigt wird.

triebsflüssigkeit enthaltenden Steuerscheibe hin offen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

sind, wobei die Ausströmöffnung seitlich des Flügel- Flüssigkeitsring-Verdichter zu schaffen, der diesen rades im Bereich der Flügel liegt. einander diametral entgegengesetzten Forderungen

Flüssigkeitsring-Verdichter bzw. die einzelnen Stu- gerecht wird.

fen eines mehrstufigen Flüssigkeitsring-Verdichters 40 Erfindungsgemäß wurde die Lösung darin gefunsind hydraulisch jeweils für eine bestimmte Förder- den, daß man die radial äußere Begrenzungskante menge und ein bestimmtes Druckverhältnis ausge- der Ausströmöffnung bzw. -öffnungen an der dem legt. Diese Förderleistungen bestimmen einmal die Flügelrad zugekehrten Seite abschrägt bzw. abrun-Abmessungen des Förderraumes — Breite und det.

Durchmesser des Flügelrades, Flügelzahl, Flügelvor- 45 Fördert der Verdichter bei geringem Druckverkrümmung, Durchmesser des Gehäuses — zum an- hältnis und erhält er nur wenig Betriebsflüssigkeit zuderen bedingen sie auch Größe und Form der Durch- geführt, so tritt nur eine geringe Betriebsflüssigkeitsströmöffnungen für das Fördermedium. Insbesondere menge mit dem geförderten Gas aus den Flügelraddas von der Stufe zu überwindende Druckverhältnis zellen durch die Ausströmöffnung aus. Die abgerunist für ihre Gestaltung maßgebend. 50 dete bzw. abgeschrägte radial äußere Begrenzungs-

Der Verdichter fördert nun aber nicht immer nur kante hat offenbar die Wirkung, daß die notwendige in dem Betriebspunkt, für den er ausgelegt ist, er Betriebsflüssigkeitsmenge im Förderraum der Pumpe muß vielmehr im Rahmen der meisten Einsatzfälle zurückgehalten wird. Andererseits scheint die Abrunmehr oder weniger große Druckbereiche durchfah- dung bei hohem Druckverhältnis, wenn dem Verren. Das bedeutet, daß er auch in solchen Bereichen 55 dichter also eine große Menge an Flüssigkeit zugearbeiten muß, für die er nicht optimal ausgelegt ist, führt wird, erstaunlicherweise das Gegenteil zu be- und in denen er deshalb auch keine optimale Lei- wirken, da die Kavitationserscheinungen verschwinstung erbringen kann. Außer einer Verringerung der den und ein Flüssigkeitsstau im Scheitel weniger Förderleistung macht sich das in einem entsprechend leicht auftritt, was auf einen erheblichen Flüssigkeitsungünstigeren Leistungsverhalten und daraus resul- 60 austritt zurückgeführt werden muß.
tierenden ungünstigeren Wirkungsgrad bemerkbar. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen,

Das Druckverhältnis des Verdichters ist maßge- wenn man an der radial äußeren Begrenzung. der bend für die Länge der Durchströmöffnungen des Ausströmöffnung mit Abschrägung bzw. Abrundung Fördermediums in Umfangsrichtung. Um bei unter- an der dem Flügelrad zugekehrten Seite vor Beginn schiedlichen Druckverhältnissen möglichst wirt- 65 der Schrägung oder Rundung eine schmale gerade schaftlich zu arbeiten, ist es bekannt, einen Teil der Kante oder Fase vorsieht. Da die dem Flügelrad zuAusströmöffnung mit selbsttätigen Ventilen abzudek- gekehrte Seite der Steuerscheibe oder Begrenzungsken, welche die Länge der Ausströmöffnung automa- wand stets noch bearbeitet werden muß, weil zwi-